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Aug 22, 2023

Gli scienziati fanno ricrescere le cellule della retina in laboratorio utilizzando la nanotecnologia: ScienceAlert

Negli sforzi per affrontare la principale causa di cecità nei paesi sviluppati, i ricercatori hanno reclutato la nanotecnologia per aiutare a far ricrescere le cellule della retina. La degenerazione maculare è una forma di visione centrale

Negli sforzi per affrontare la principale causa di cecità nei paesi sviluppati, i ricercatori hanno reclutato la nanotecnologia per aiutare a far ricrescere le cellule della retina.

La degenerazione maculare è una forma di perdita della vista centrale, che ha enormi conseguenze sociali, motorie e mentali. Colpisce centinaia di milioni di persone in tutto il mondo e la sua prevalenza è in aumento.

La degenerazione è la conseguenza del danneggiamento delle cellule pigmentarie della retina. I nostri corpi non sono in grado di crescere e sostituire queste cellule una volta che iniziano a morire, quindi gli scienziati hanno esplorato metodi alternativi per sostituire loro e la membrana all’interno della quale si trovano.

"In passato, gli scienziati coltivavano le cellule su una superficie piana, il che non era biologicamente rilevante", spiega Barbara Pierscionek, biochimica dell'Università dell'Anglia Ruskin.

"Utilizzando queste nuove tecniche è stato dimostrato che la linea cellulare prospera nell'ambiente 3D fornito dagli scaffold."

Biola Egbowon e colleghi, scienziata biomedica della Nottingham Trent University, hanno fabbricato queste impalcature 3D con nanofibre polimeriche e le hanno rivestite con uno steroide per ridurre l’infiammazione.

Utilizzando una tecnica chiamata elettrofilatura, che produce fibre di larghezza nanometrica spruzzando un polimero fuso attraverso un campo ad alta tensione, il team è riuscito a mantenere l'impalcatura sufficientemente sottile.

Il polimero di poliacrilonitrile utilizzato ha fornito resistenza meccanica e il polimero Jeffamine attira l’acqua, consentendo essenzialmente all’impalcatura sintetica di agire come una membrana.

La capacità del materiale di attrarre l'acqua è ciò che aiuta le cellule a legarsi all'impalcatura e ne incoraggia anche la crescita, ma quando l'effetto è troppo forte, in ricerche precedenti è stato anche associato alla morte cellulare.

La nuova formulazione del team sembra essere perfetta, poiché il sistema ha aumentato la crescita e la longevità delle cellule della retina di laboratorio e le ha mantenute vitali per almeno 150 giorni.

"Questa ricerca ha dimostrato, per la prima volta, che gli scaffold in nanofibra trattati con una sostanza antinfiammatoria come il fluocinolone acetonide possono migliorare la crescita, la differenziazione e la funzionalità delle cellule epiteliali pigmentate della retina", afferma Pierscionek.

Precedenti tentativi hanno utilizzato collagene e cellulosa per creare un’impalcatura simile, ma Egbowon e il suo team ritengono che la loro opzione sintetica sarà più facile da rendere compatibile con il nostro sistema immunitario e più semplice da modificare.

Il nuovo studio ha dimostrato che questo metodo può mantenere sano il singolo strato richiesto di cellule retiniche, producendo biomarcatori che indicano che funzionano in modo più naturale rispetto a quanto riscontrato quando crescono su altri mezzi.

Tuttavia, c’è ancora molto che non sappiamo su quanto sarà fattibile questo approccio per il trattamento dei pazienti umani affetti da degenerazione maculare.

"Sebbene ciò possa indicare il potenziale di tali scaffold cellularizzati nella medicina rigenerativa, non affronta la questione della biocompatibilità con i tessuti umani", avvertono Egbowon e colleghi nel loro articolo, poiché esiste un'enorme differenza tra la crescita delle cellule in una capsula di Petri e quella avere un sostituto tissutale funzionante all'interno di un corpo.

Altre ricerche in questo settore stanno già esaminando se le cellule coltivate in laboratorio possano essere ricollegate ad altri tipi di cellule della retina per formare unità funzionanti di tessuto. Un’altra tattica prevede l’attivazione di cellule già presenti nei tessuti oculari umani che rigenerano le cellule della retina in altri animali.

Il prossimo passo del team sarà quello di studiare l'orientamento delle cellule, che è importante per garantire che possano mantenere un buon apporto di sangue, prima che possano essere prese in considerazione per i test all'interno di un sistema vivente.

Questa ricerca è stata pubblicata su Materials & Design.